DE4113451A1 - Nachschleifmaschine - Google Patents
NachschleifmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Nachschleifmaschine nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Es ist bekannt, Profilmesser eines Werkzeuges, beispielsweise
einer Kehlmaschine mit einer Schleifscheibe nachzuschleifen,
wenn die Profilmesser stumpf geworden sind. Um das Profil des
Messers genau nachschleifen zu können, wird eine Schablone
verwendet, deren Profil genau dem Profil des nachzuschleifenden
Messers entspricht. Das Werkzeug mit den nachzuschleifenden
Messern und die Schablone werden am Werkzeugträger und am
Schablonenhalter befestigt. Anschließend werden das jeweils
nachzuschleifende Messer und die Schablone an die Schleif
scheibe und an den Kopierfinger der Kopiereinheit angelegt.
Anschließend wird der Support mit dem Antrieb in Richtung der
Schleifscheibenachse verfahren. Durch die quer zur Schleif
scheibenachse wirkende Kraft werden das Messer und die Schablone
fest gegen die Schleifscheibe bzw. den Kopierfinger gedrückt, so
daß das Schablonenprofil einwandfrei abgefahren und das Messer
profil durch Nachschleifen genau hergestellt werden. Mit dieser
bekannten Nachschleifmaschine können allerdings nicht sämtliche
Messerprofile nachgeschliffen werden. Haben die Messerprofile
Abschnitte mit größeren Steigungen, dann tritt das Problem auf,
daß sich der Kopierfinger in der Schablone verhakt, so daß ein
genaues Nachschleifen des Messerprofiles nicht mehr möglich ist
und Bauteile, z. B. der Kopierfinger, zerstört werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge
mäße Nachschleifmaschine so auszubilden, daß auch Profil
abschnitte mit größeren Steigungswinkeln einwandfrei voll
automatisch nachgeschliffen werden können.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Nachschleif
maschine erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk
malen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Nachschleifmaschine wird die Vor
schubgeschwindigkeit des Supports in Abhängigkeit vom
Steigungswinkel des jeweils nachzuschleifenden Profiles
geregelt. Dadurch kann der Kopierfinger beispielsweise an
einem steileren Profilabschnitt der Schablone einwandfrei beim
Verfahren des Supportes in Vorschubrichtung hochlaufen und damit
zuverlässig abtasten. Der entsprechende Profilabschnitt am Werk
zeugmesser wird dadurch genau und einwandfrei nachgeschliffen.
Aufgrund der selbsttätigen Einstellung der Vorschubgeschwindig
keit des Supports in Abhängigkeit vom Steigungswinkel der Pro
filabschnitte der Schablone bzw. des nachzuschleifenden Werkzeug
messers wird erreicht, daß die Profile an den Werkzeugmessern
vollautomatisch mit hoher Genauigkeit nachgeschliffen werden
können.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen darge
stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung und in
Draufsicht eine erfindungsgemäße Nach
schleifmaschine,
Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Einzel
heit Z in Fig. 1,
Fig. 3 in schematischer Darstellung den mit der
Maschine gemäß Fig. 1 durchzuführenden
Nachschleifvorgang,
Fig. 4 in vergrößerter und schematischer Darstellung
eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken einer
Schleifscheibe der Nachschleifmaschine,
Fig. 5 einen Blockschaltplan der Steuerung einer
erfindungsgemäßen Nachschleifmaschine.
Die Nachschleifmaschine gemäß Fig. 1 hat einen Maschinentisch
1, auf dem ein Schleifscheibenaggregat 2 angeordnet ist. Es
hat eine um eine horizontale Achse drehbare Schleifscheibe
3 (Fig. 3 und 4), die unter einer Schutzhaube 4 (Fig. 1)
angeordnet ist. Für den Antrieb der Schleifscheibe 3 ist auf
dem Schleifscheibenaggregat 2 ein Antriebsmotor 5 vorgesehen,
der über ein Getriebe 6, wie einen Riementrieb, die Schleif
scheibenwelle 7 drehbar antreibt.
Auf dem Maschinentisch 1 ist eine Kopiereinheit 8
angeordnet, die einen Kopierfinger 9 aufweist. Im Aus
führungsbeispiel ist die Kopiereinheit 8 ortsfest
am Maschinentisch 1 vorgesehen. Bei einer anderen Aus
führungsform kann sie auch in X- und/oder in Y-Richtung
verstellbar am Maschinentisch vorgesehen sein.
Am bzw. auf dem Maschinentisch 1 ist ein Support 10 ge
lagert, auf dem ein Schablonenhalter 11 und ein Werkzeug
träger 12 befestigt sind. Auf dem Schablonenhalter 11
wird in bekannter Weise eine Schablone 13 (Fig. 3) und
auf dem Werkzeugträger 12 in bekannter Weise das Werkzeug
mit den nachzuschärfenden Profilmessern 14 befestigt. Der
Support 10 wird mit einem Vorschubmotor 15 (Fig. 3) in X-
Richtung verfahren.
An der Vorderseite der Nachschleifmaschine befindet sich
ein Steuerpult 16, von dem aus die verschiedenen Antriebe
und Bewegungen geschaltet werden können.
Um ein stumpfes Messer 14 nachzuschleifen, wird es mit dem
Werkzeug auf den Werkzeugträger 12 aufgespannt. Auf dem Scha
blonenhalter 11 wird eine diesem Messer 14 hinsichtlich der
Profilgebung entsprechende Schablone 13 befestigt. Das Messer
14 und die Schablone 13 werden so in Bezug zueinander auf dem
Support 10 angeordnet, daß die Schleifscheibe 3 und der Kopier
finger 9, bezogen auf die Profile 17 und 18 des Messers 14 und der
Schablone 13, an der gleichen Stelle des Profiles liegen.
Der Support 10 wird nun so bewegt, daß der Kopierfinger 9
das Sollprofil 18 der Schablone 13 abfährt. Da sich die
Schleifzone 19 der Schleifscheibe 3 an der gleichen Stelle
des nachzuschleifenden Profiles 17 des Messers 14 befindet
wie der Kopierfinger 9 am Sollprofil 18 der Schablone 13,
wird durch Abfahren des Sollprofiles 18 an dem Kopierfinger 9
das Profil 17 des Messers 14 entsprechend dem Sollprofil 18 exakt
nachgeschliffen.
Der Support 10 wird mit dem Vorschubmotor 15 in X-Richtung
verschoben. Der Vorschubmotor 15 hat eine drehbar ange
triebene Spindel 20, auf der eine mit dem Support 10 ver
bundene Spindelmutter 21 sitzt. Je nach Drehrichtung der
Spindel 20 wird somit der Support 10 in Fig. 3 nach links
oder nach rechts in X-Richtung verfahren. Während des Nach
schleifens kann somit der Support 10 durch den Vorschub
motor 15 selbsttätig in X-Richtung verfahren werden. Die
erforderliche gleichzeitige Bewegung des Supportes 10 in
Y-Richtung erfolgt dadurch, daß der Support 10 in dieser
Richtung kraftbeaufschlagt ist. Im dargestellten bevor
zugten Ausführungsbeispiel ist an der vom Steuerpult 16
abgewandten Seite des Supportes 10 ein Seil 22 befestigt,
das in geeigneter Weise über den Maschinentisch 1 und über eine
Umlenkrolle 23 an dem vom Steuerpult 16 abgewandten Ende des
Maschinentisches 1 geführt ist. Das Seil 22 hängt dann hinter
dem Maschinentisch 1 nach unten. Am freien Ende des Seils 22 ist
ein Gewicht 24 befestigt. Es ist so ausgelegt, daß der Support
10 eine in Y-Richtung gerichtete Kraft F (Fig. 3) erfährt. Dadurch
wird erreicht, daß beim Nachschleifvorgang die Schablone 13 durch
diese Kraft F ständig gegen den Kopierfinger 9 gedrückt wird.
Die Umlenkrolle 23 sitzt auf einer Welle 25, auf der ein
Drehgeber 26 angeordnet ist.
Um mit der Schleifscheibe 3 auch seitliche Freiwinkel/Hinter
legungen am Profil 17 des Messers 14 schleifen zu können, ist
sie um eine senkrecht zu ihrer Drehachse 27 liegende Achse 28
(Fig. 4) schwenkbar. Die Schleifscheibe 3 wird in bekannter
Weise zwischen zwei Spannbacken 29 und 30 eingespannt, die
mit Gewindebolzen 31 unter Zwischenlage der Schleifscheibe
gegeneinander verspannt werden. Die Spannbacken 29, 30
sitzen drehfest auf der Schleifscheibenwelle 7, deren
Achse die Drehachse 27 der Schleifscheibe bildet. Die
Schleifscheibenwelle 7 ist in bekannter Weise in einem
Träger 32 (Fig. 1) des Schleifscheibenaggregates 2 drehbar
gelagert, das um die Schwenkachse 28 (Fig. 4) in beiden
Richtungen geschwenkt werden kann. Für diese Verschwenkung ist
ein Schwenkantrieb 33 vorgesehen, der bevorzugt durch einen
pneumatischen Antrieb gebildet wird. Der Schwenkantrieb 33 hat
zwei Pneumatikzylinder 34, 34′, die an ihren Bodenflächen fest
miteinander verbunden sind. Die Kolbenstange 35′ des Pneumatik
zylinders 34′ ist gelenkig mit dem Maschinentisch 1 verbunden.
Die Kolbenstange 35 des Pneumatikzylinders 34 ist an einen
Schwenkarm 36 angelenkt, der mit dem Träger 32 fest verbunden
ist. Durch Ein- und Ausfahren der Kolbenstangen 35, 35′ kann der
Träger 32 und damit die Schleifscheibe 3 um die Achse 28 im
gewünschten Maße geschwenkt werden. Die Schleifscheibe 3 kann
dann die in Fig. 3 schematisch dargestellten Schwenklagen ein
nehmen, je nachdem, welche Kolbenstange aus- oder eingefahren
ist. In der in Fig. 4 dargestellten Lage nimmt die Schleifscheibe
3 ihre Mittelstellung ein. Vorteilhaft kann die Schleifscheibe
3 in der beschriebenen Weise aus dieser Mittelstellung heraus
um jeweils einen gleichen Winkel α um die Achse 28 geschwenkt
werden.
Anstelle der beschriebenen beiden Pneumatikzylinder kann auch
nur ein Pneumatikzylinder mit einer definierten Mittelstellung
eingesetzt werden. Die Mittelstellung bestimmt auch die Mittel
lage der Schleifscheibe 3. Durch Ein- und Ausfahren der Kolben
stange, ausgehend von dieser Mittelstellung, kann die Schleif
scheibe 3 in der gewünschten Richtung geschwenkt werden.
Um unterschiedliche Schwenkwinkel α in konstruktiv ein
facher Weise einstellen zu können, sind für den Schwenk
arm 36 Anschläge 37 vorgesehen, an denen der Schwenkarm
bei Erreichen eines entsprechenden Schwenkwinkels zur
Anlage kommt. Vorteilhaft sind die Anschläge 37 als
steckbare Festanschläge ausgebildet. Im Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 4 sind zwei Reihen von Anschlägen 37
vorgesehen, die konvergierend zueinander angeordnet sind.
Bei Erreichen des Schwenkwinkels α schlägt der Schwenkarm
36 je nach Schwenkrichtung an dem der Schwenkachse 28 am
nächsten liegenden Anschlag 37 an. In dieser Lage wird der
kleinste Schwenkwinkel α erreicht. Wird der der Schwenkachse
28 am nächsten liegende Anschlag 37 entfernt, dann kann der
Schwenkarm 36 um einen größeren Winkel α so weit schwenken,
bis er an dem der Schwenkachse 28 nunmehr am nächsten liegenden
Anschlag 37 zur Anlage kommt, der dem bisherigen mittleren
Anschlag entsprach. Wird auch dieser Anschlag 37 entfernt,
dann befindet sich beiderseits der Längsmittelebene 38
der Schleifscheibe 3 nur noch ein Anschlag 37, der dem
am weitesten von der Schwenkachse 28 entfernt liegenden
Anschlag 37 der beiden Anschlagreihen entspricht. Werden auch
diese letzten Anschläge 37 entfernt, können die Kolbenstangen
35, 35′ bis auf Endbegrenzung ein- bzw. ausgefahren werden,
wodurch der maximale Schwenkwinkel α erreicht wird.
Durch entsprechende Variation (Positionen) der Anschläge 37
können die Abstufungen der einzelnen Schwenkwinkel α ver
ändert werden. Auch kann durch unterschiedliche Schräglagen der
beiden Anschlagreihen erreicht werden, daß andere Schwenkwinkel
α eingestellt werden können.
Die Anschläge 37 sind auf einem Support 39 auf dem Maschinen
tisch 1 vorgesehen.
Anstelle der Festanschläge 37 ist es auch möglich, den
Schwenkarm 36 gesteuert in unterschiedliche Schwenk
lagen einzustellen. So kann beispielsweise anstelle
des Pneumatikantriebes 33 ein Elektromotor vorgesehen sein, mit
dem der Schwenkarm 36 feinfühlig in die verschiedenen Schwenklagen
verstellt werden kann.
Die Kopiereinheit 8 hat einen Kopierfingerhalter 40
(Fig. 2), an dem elastisch biegbar ein Kopierfingerträger
41 befestigt ist. Er hat einen abstehenden dünnen Steg 42,
der in einen randseitig offenen Schlitz 43 des Kopierfinger
halters 40 ragt. Der Schlitz 43 wird von zwei Armen 44 und
45 begrenzt, die durch wenigstens eine Schraube 46 unter
Zwischenlage des Steges 42 gegeneinander verspannt werden.
Die Schraube 46 liegt mit ihrem Kopf 47 versenkt in einer
seitlichen Vertiefung 48 des Armes 45. Die Schraube 46 durch
setzt den Steg 42 und ist in eine Gewindebohrung 49 des
Armes 44 geschraubt.
Der Kopierfingerträger 41 liegt mit seiner dem Kopierfinger
halter 40 zugewandten Seitenfläche 50 mit Abstand der
benachbarten Seitenfläche 51 des Kopierfingerhalter 40
gegenüber. Dadurch kann der Kopierfingerträger 41 in
begrenztem Maße gegenüber dem Kopierfingerhalter 40
verschwenkt werden. Unter Abstand ist ein Spiel im Be
reich von etwa 1/500 mm zu verstehen.
Der Kopierfingerträger 41 hat eine Aufnahme 52 für den
Kopierfinger 9. Die Achse 53 der Aufnahme 52 liegt
senkrecht zur Achse der Schraube 46. In die Aufnahme 52
mündet eine Gewindebohrung 54, in die ein Gewindebolzen
55 geschraubt ist. Er bildet ein Kraftübertragungselement,
das mit dem von der Aufnahme 52 abgewandten Ende in einem
Kraftaufnehmer 56 gelagert ist.
Im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der
Steg 42 einstückig mit dem Kopierfingerträger 41 ausge
bildet. Er kann selbstverständlich aber auch lösbar mit
ihm und dem Kopierfingerhalter 40 ausgebildet sein. Eben
so ist es möglich, den Steg 42 einstückig mit dem Kopier
fingerhalter 40 auszubilden und ihn mittels wenigstens
einer Schraube oder dgl. zwischen zwei Armen des Kopier
fingerträgers 41 festzuklemmen. Auch kann ein anderes Schwenk
gelenk bekannter Bauart eingesetzt werden.
Der Kopierfinger 9 kann um seine Achse drehbar angetrieben
werden. Der hierfür vorgesehene Drehantrieb ist in den
Fig. 1 bis 4 nicht dargestellt. Der Kopierfinger 9 ist
zu diesem Zweck mittels eines (nicht dargestellten) Lagers,
vorzugsweise eines Wälzlagers, drehbar in der Aufnahme 52
gelagert.
Mit der beschriebenen Maschine ist es möglich, das Messer
14 vollautomatisch nachzuschärfen. Nachdem das Werkzeug mit
den nachzuschärfenden Messern 14 und die zugehörige Schablone
13 auf dem Werkzeugträger 12 und dem Schablonenhalter 11
festgeklemmt worden sind, wird der Support 10, der über
einen Kreuzschlitten auf dem Maschinentisch gelagert ist,
so gegenüber der Schleifscheibe 3 und dem Kopierfinger 9
ausgerichtet, daß die Schleifzone 19 der Schleifscheibe
3 und der Kopierfinger 9 jeweils am Anfang der Profile 17
und 18 anliegen. Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 ist
bereits ein Teil des Profiles 17 des Messers 14 nachge
schliffen worden. Mit dem Motor 15 wird der Support 10
in Fig. 3 in X-Richtung nach links verschoben. Gleichzeitig
wird der Support 10 über das Gewicht 24 ständig in Y-Richtung
belastet, so daß das Messer 14 und die Schablone 13 ständig
an der Schleifzone 19 bzw. am Kopierfinger 9 anliegen.
Auf diese Weise kann vollautomatisch das gesamte Profil 17
des Messers 14 nachgeschliffen werden. Fällt das Profil
17 des Messers 14 in Verschieberichtung des Supportes
10 ab, wird über das Gewicht 24 der Support 10 in Fig. 3
nach oben verschoben, so daß die Schleifscheibe und der
Kopierfinger 9 stets am Profil 17 bzw. 18 anliegen.
Steigt das Profil jedoch in Verschieberichtung des
Supportes 10 an, wird infolge der Anlage des Kopierfingers 9 am
Profil 18 der Support 10 gegen die vom Gewicht 24 ausgeübte
Kraft F in Fig. 3 nach unten verschoben. Auf diese Weise
ist somit jederzeit sichergestellt, daß die Schleifscheibe
und der Kopierfinger sicher am Profil 17 bzw. 18 anliegen.
Die Maschine ist so ausgebildet, daß auch steile Profilab
schnitte am Messer 17 einwandfrei vollautomatisch nachge
schliffen werden können. So können Profilabschnitte, die
Winkel von mehr als z. B. 60° gegenüber der Vorschubrichtung
bilden, mit der Maschine einwandfrei nachgeschärft werden. Dies
wird dadurch erreicht, daß die Vorschubgeschwindigkeit des
Motors 15 in Abhängigkeit von der Steilheit des jeweiligen
Profilabschnittes eingestellt und der Kopierfinger 9 bei an
steigenden Profilabschnitten in noch zu beschreibender Weise
drehbar angetrieben wird. Verläuft der entsprechende Profilab
schnitt steil, dann wird die Vorschubgeschwindigkeit des Motors
15 verringert. Ist hingegen der Winkel, den der Profilabschnitt
mit der Vorschubrichtung einschließt, gering, kann die Vorschub
geschwindigkeit des Motors 15 entsprechend größer sein. Diese
Regelung der Vorschubgeschwindigkeit erfolgt automatisch. Als
Einstellgröße wird die Kraft, die auf den Kopierfinger 9 während
des Abfahrens des Profils 18 der Schablone 13 wirkt, und die
Supportgeschwindigkeit in Y-Richtung infolge Auswertung der
Signale des Drehgebers 26 herangezogen. Je steiler der Winkel des
jeweiligen, in Vorschubrichtung X ansteigenden Profilabschnittes
zur Vorschubrichtung des Supportes 10 wird, desto größer wird
die Kraft, die von der Schablone 13 auf den Kopierfinger 9
ausgeübt wird. Da er frei vom Kopierfingerträger 41 aus der
Aufnahme 42 hervorsteht und der Kopierfingerträger 41 gelenkig
mit dem Kopierfingerhalter 40 verbunden ist, wird infolge dieser
Kraft der Kopierfingerträger 41 gegenüber dem Kopierfingerhalter
40 geschwenkt. Dadurch wird das Kraftübertragungselement 55
verschoben und im Kraftaufnehmer 56 eine entsprechende Kraft er
mittelt. Der Verschiebeweg des Kraftübertragungselementes 55
ist infolge des sehr kleinen Spiels zwischen Kopierfingerhalter
40 und Kopierfingerträger 41 sehr klein. Die vom Kraftaufnehmer
56 ermittelte Kraft wird zur Einstellung der Vorschubgeschwindig
keit des Motors 15 herangezogen. Die Kraft, die auf den
Kopierfinger 9 wirkt, wird um so größer, je steiler der
Profilabschnitt der Schablone 13 ist. Hierbei ist zu
berücksichtigen, daß diese Kraft nur dann ausgewertet wird,
wenn der entsprechende Profilabschnitt in Vorschubrichtung des
Supportes 10 ansteigt. Ob der jeweilige Profilabschnitt ansteigt
oder abfällt, kann anhand der Drehrichtung der Welle 25 der
Umlenkrolle 23, wie später noch beschrieben, einfach ermittelt
werden. In Fig. 3 befindet sich der Kopierfinger 9 an einem
Profilabschnitt 18a, der in Vorschubrichtung (in Fig. 3 nach
links) abfällt. In diesem Falle erfolgt keine Auswertung der
Auslenkung des Kopierfingerträgers 41 in bezug auf den Kopier
fingerhalter 40. Sobald der Kopierfinger 9 jedoch auf die Pro
filabschnitte 18b oder 18c gelangt, die jeweils in Vorschub
richtung ansteigen, wird eine entsprechende Auslenkung des
Kopierfingerträgers 41 und damit eine entsprechende Auslenkkraft,
die vom Kraftaufnehmer 56 ermittelt wird, als Regelgröße für
die Vorschubgeschwindigkeit des Supports 10 in X-Richtung her
angezogen.
Die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft ist außerdem
abhängig von der Kraft, die in Y-Richtung auf den Kopier
finger wirkt, im Ausführungsbeispiel also von der Kraft,
die durch das Gewicht 24 erzeugt wird. Der Kraftsensor 56
ermittelt somit eine resultierende Kraft, die auf den
Kopierfinger 9 infolge der Vorschubbewegung in X-Richtung
und infolge des Gewichtes 24 auf ihn ausgeübt wird.
Um ein Verhaken des Kopierfingers 9 an steilen, in Vor
schubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profilab
schnitten zu vermeiden, wird der Kopierfinger ab einem
vorgebbaren Steigungswinkel dieser Profilabschnitte
drehbar angetrieben. Die zutreffende Drehrichtung wird
mittels der Auswertung der Vorschubrichtung des Supportes
10 in X-Richtung festgestellt. Fällt der Profilkantenabschnitt,
der vom Kopierfinger 9 gerade abgefahren wird, in Vorschubrichtung
des Supportes 10 ab (Profilabschnitt 18a), dann wird der Support
10 während seines Vorschubes in X-Richtung in Fig. 3 nach oben
bewegt. Steigt hingegen der Profilabschnitt in Vorschubrichtung
an (Profilabschnitte 18b und 18c), dann wird der Support 10
bei seinem Vorschub in Fig. 3 nach unten verschoben, wo
durch der Drehgeber 26 in umgekehrter Richtung dreht.
Aus der Drehrichtung läßt sich somit sehr einfach ab
leiten, ob der Profilabschnitt in Vorschubrichtung des
Supportes 10 ansteigt oder abfällt.
Der Kopierfinger 9 wird nur im Bereich eines in Vor
schubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profil
abschnittes drehbar angetrieben, vorteilhaft erst ab
einer bestimmten Neigung dieses Profilabschnittes.
Auf keinen Fall darf der Kopierfinger 9 jedoch drehbar
angetrieben werden, wenn er einen in Vorschubrichtung
des Supportes 10 abfallenden Profilabschnitt abfährt.
Der Kraftaufnehmer 56, der im Ausführungsbeispiel eine Dehn
meßstreifen-Vollbrückenschaltung aufweist (Fig. 5), erzeugt eine
der auf ihn wirkenden Kraft proportionale Spannung, die von einem
nachfolgenden Verstärker 57 verstärkt wird. Da die Spannung
negative und positive Werte annehmen kann, je nachdem, ob Zug-
oder Druckbeanspruchung auftritt, wird das Ausgangssignal des
Verstärkers 57 einem Präzisionsgleichrichter 58 zugeführt, der
von dem vom Verstärker 57 kommenden Wert den Betrag bildet.
Das Ausgangssignal des Präzisionsgleichrichters 58 wird einer
Begrenzungsstufe 59 zugeführt, mit der der maximale oder der
minimale Vorschub eingestellt werden kann. Der Maximal- sowie
der Minimalwert lassen sich jeweils mit einem Potentiometer 60
und 61 einstellen. Der Begrenzungsstufe 59 ist ein Umkehrglied
78 nachgeschaltet, welches das Ausgangssignal der Begrenzungs
stufe 59 umkehrt.
Das Ausgangssignal des Präzisionsgleichrichters 58 wird
außerdem einer Schaltstufe 62 zugeführt, mit der ein
gestellt werden kann, wann der Kopierfinger 9 drehbar
angetrieben werden soll. Zur Einstellung dieser Schalt
schwelle ist ein Potentiometer 63 vorgesehen. Mit diesem
Potentiometer 63 läßt sich somit diejenige Kraft ein
stellen, bei der der Kopierfinger 9 in der beschriebenen
Weise drehbar angetrieben wird. Der Kopierfinger 9 kann nur
bei einem ansteigenden Profilabschnitt (18b, 18c in Fig. 3)
drehbar angetrieben werden. Ein solcher ansteigender Profil
abschnitt wird vom Drehgeber 26 aufgrund der entsprechenden
Drehrichtung der Umlenkrolle 23 erkannt. Der Drehgeber 26
liefert dann entsprechende Signale an einen elektronischen
Schalter 81. Befindet sich der Kopierfinger an einem in Vor
schubrichtung des Supportes 10 ansteigenden Profilabschnitt (18b
oder 18c in Fig. 3), dann steigt die auf den Kopierfinger 9
wirkende Kraft um so mehr an, je steiler dieser Abschnitt verläuft.
Durch Einstellung der Schaltschwelle mittels des Potentiometers
63 kann einfach festgelegt werden, ab welcher Kraft der Antrieb
für den Kopierfinger 9 eingeschaltet wird. Diese Kraft wird
mit dem Kraftaufnehmer 56 gemessen und der Schaltstufe 62
zugeführt. Ist die auf den Kopierfinger 9 wirkende Kraft
während des Nachschärfvorganges kleiner als die mit dem
Potentiometer 63 eingestellte Kraft, dann wird der Kopier
fingerantrieb nicht eingeschaltet. Übersteigt die auf den
Kopierfinger 9 wirkende Kraft den voreingestellten Wert,
dann wird unter Berücksichtigung der vom Drehgeber 26 ge
lieferten und die Drehrichtung und damit die Steigungs
richtung des Profilabschnittes kennzeichnenden Signale über
ein nachgeschaltetes Relais 64 der Kopierfingerantrieb einge
schaltet und der Kopierfinger im erforderlichen Drehsinne drehbar
angetrieben.
Das Ausgangssignal des Präzisionsgleichrichters 58 wird
schließlich noch einer weiteren Schaltstufe 65 zugeführt,
mit der die auf den Kopierfinger 9 wirkende, maximal zu
lässige Kraft eingestellt werden kann. Hierzu dient wiederum
ein Potentiometer 66. Wird diese Höchstkraft überschritten,
wird ein nachgeschaltetes Relais 67 erregt und die gesamte
Maschine stillgesetzt, um eine Beschädigung des Kopier
fingers 9 und des Kraftaufnehmers 56 zu verhindern. Das Relais
67 schaltet somit bei Überlast die Maschine ab.
Dem Drehgeber 26 ist ein Drehrichtungserkenner 71 nachge
schaltet, dessen Ausgangssignal als Parameter herangezogen
wird, ob zur Vorschubgeschwindigkeitsregelung des Supports
10 das Signal des Kraftaufnehmers 56 oder die Drehfrequenz
des Drehgebers 26 ausgewertet wird. Anhand der Drehrichtung
der Umlenkrolle 23 bzw. des Drehgebers 26 läßt sich in der
beschriebenen Weise einfach feststellen, ob der Support 10
in der einen oder anderen Y-Richtung verschoben wird und ob
demgemäß der Kopierfinger 9 an einem in Vorschubrichtung
des Supportes 10 ansteigenden oder abfallenden Profilab
schnitt anliegt. Steigt der gerade abgefahrene Profilab
schnitt 18b, 18c in Vorschubrichtung (X-Richtung) des Supportes
10 an, dann liefert der Drehrichtungserkenner 71 ein ent
sprechendes Signal, anhand dessen die Steuerung über einen
elektronischen Schalter 82 das Signal des Kraftaufnehmers 56 zur
Regelung der Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 heranzieht.
Fällt hingegen der gerade abgefahrene Profilabschnitt 18a in
Vorschubrichtung des Supportes 10 ab, dann liefert der Dreh
richtungserkenner 71 aufgrund der anderen Drehrichtung der
Umlenkrolle 23 ein entsprechend anderes Signal, anhand dessen
die Drehfrequenz des Drehgebers 26 zur Regelung der Vorschub
geschwindigkeit des Supportes 10 herangezogen wird.
Um den Einfluß des Steigungswinkels bei abfallenden Profilab
schnitten 18a zu berücksichtigen, wird das vom Drehgeber
26 erzeugte Signal einem Spannungs-Frequenz-Wandler 68
zugeführt, dessen Ausgangssignal (Spannungswert) einer Be
grenzungsstufe 69 zugeführt wird. Diese Begrenzungsstufe 69
dient zur Einstellung des maximalen Vorschubes, für den ein
einstellbares Potentiometer 70 vorgesehen ist. Das Ausgangssignal
der Begrenzungsstufe 69 wird der Begrenzungsstufe 59 zugeführt.
Der vom Drehgeber 26 gelieferte Spannungswert ist bei vorgegebener
Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 in X-Richtung um so höher,
je größer der Steigungswinkel des jeweiligen abfallenden Profil
abschnittes ist. Die Umlenkrolle 23 dreht sich bei größeren
Steigungswinkeln des abfallenden Profilabschnittes schneller
als bei kleineren.
Für den axialen Vorschub des Supportes 10 ist ein Geber
72 vorgesehen, der die Vorschubrichtung des Supportes
10 feststellen kann. Beispielsweise kann der Geber 72
ein Drehgeber sein, der anhand der Drehrichtung der
Spindel 20 des Vorschubmotors 15 feststellen kann, in
welcher X-Richtung sich der Support 10 bewegt. Das
Ausgangssignal des Gebers 72 wird ebenso wie das Aus
gangssignal des Drehrichtungserkenners 71 einer Elektronik
73 zugeführt, die aus den Eingangssignalen des Drehgebers
26 und des Gebers 72 feststellen kann, ob die Schleifscheibe
3 geschwenkt werden muß oder in ihrer Mittelstellung bleiben
kann. Gelangt der Kopierfinger 9 an einen in Vorschubrichtung
X abfallenden Profilabschnitt 18a, bewegt sich der Support
10 in Fig. 3 nach oben. Gelangt der Kopierfinger 9 hingegen
auf einen in Vorschubrichtung X ansteigenden Profilabschnitt
18b oder 18c, bewegt sich der Support 10 nach unten. Die
Umlenkrolle 23 wird somit in unterschiedlichen Richtungen
gedreht. Das Ausgangssignal des Drehgebers 26 zeigt an, ob ein
abfallender oder ein ansteigender Profilabschnitt vorliegt
und das Ausgangssignal des Gebers 72 zeigt an, in welcher
X-Richtung sich der Support 10 bewegt. Entsprechend diesen
beiden Ausgangssignalen des Drehgebers 26 und des Gebers 72
gibt dann die Elektronik 73 einem nachgeschalteten Relais 74
ein entsprechendes Ausgangssignal, das eine Verschwenkung des
Schwenkarmes 36 in einem Fall nach rechts und im anderen Fall
nach links auslöst. Bewegt sich der Kopierfinger 9 längs eines
in Vorschubrichtung X sich erstreckenden Profilabschnittes, dann
dreht sich die Umlenkrolle 23 nicht, so daß der Drehgeber 26
kein Signal liefert. Über die Elektronik 73 wird dann die
Schleifscheibe 3 wieder in ihre Mittelstellung zurückgeschwenkt.
Auf diese Weise kann vollautomatisch die Schleifscheibe 3 in die
erforderliche Schwenklage geschwenkt werden.
Die Erkennung der Vorschubrichtung X kann auch in bekannter
Weise über die Schützsteuerung des Vorschubmotors 15 er
folgen.
Aus dem Ausgangssignal des Gebers 72 kann auch ein Signal
75 abgeleitet werden, anhand dessen die erforderliche
Drehrichtung des Kopierfingers 9 bestimmt werden kann.
Das Relais 74 kann von Hand mittels eines Schalters 76
auf manuellen Betrieb umgeschaltet werden. Dann kann die
Schleifscheibe 3 auch von Hand in die jeweilige Schwenklage
geschwenkt oder in der Mittelstellung gelassen werden.
Die beschriebenen Schaltglieder sind, wie in Fig. 5 durch
eine gestrichelte Linie verdeutlicht ist, Teil einer Steuer
einheit 77. Die Eingangsgrößen werden vom Kraftaufnehmer
56, vom Drehgeber 26 und vom Geber 72 geliefert.
Sind die Messer 14 und die Schablone 13 zu Beginn des Nach
schärfvorganges auf ihre Ausgangspositionen eingestellt, wird
der Vorschubmotor 15 eingeschaltet. Von nun an verläuft der Nach
schärfvorgang am Messer 14 vollautomatisch. Mit dem Drehgeber
26 kann festgestellt werden, ob sich der Kopierfinger 9 auf einem
in Vorschubrichtung des Supportes 10 abfallenen Profilabschnitt
oder auf einem ansteigenden Profilabschnitt befindet. Bei einem
ansteigenden Profilabschnitt nimmt die auf den Kopierfinger 9
und damit auf den Kopierfingerträger 41 wirkende Kraft zu, wodurch
der Kopierfingerträger 41 verschwenkt wird und über das
Kraftübertragungselement 55 eine Kraft auf den Kraftaufnehmer
56 ausübt. Dieser liefert ein entsprechendes Ausgangssignal,
das von der Steuereinheit 77 in der beschriebenen Weise
ausgewertet wird. Solange die vom Kraftaufnehmer 56 ge
messene Kraft unterhalb des mit der Schaltstufe 62 einge
stellten Wertes liegt, wird der Drehantrieb des Kopier
fingers 9 nicht eingeschaltet. Die maximale und die
minimale Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10
wird in der Geschwindigkeitsstufe 59 mittels der ein
stellbaren Potentiometer 60 und 61 eingestellt. Über
steigt die mit dem Kraftaufnehmer 56 ermittelte Kraft
den an der Schaltstufe 65 eingestellten Schwellwert, wird
die Maschine stillgesetzt, um eine Beschädigung der Schleifscheibe
3 und/oder des Messers 14 und/oder des Kopierfingers 9 und/oder
des Kraftaufnehmers 56 zu verhindern.
Bewegt sich der Kopierfinger 9 während des Nachschleif
vorganges auf einem in Vorschubrichtung des Supportes 10
ansteigenden Profilabschnitt, beispielsweise am Profil
abschnitt 18b oder 18c, dann nimmt die auf den Kopier
finger 9 und auf dessen Träger 41 wirkende Kraft zu.
Je größer die Neigung dieses Profilabschnittes ist, desto
größer wird die auf den Profilfinger 9 und dessen Träger
41 wirkende Kraft. Überschreitet sie den an der Schalt
stufe 62 mit dem Potentiometer 63 eingestellten Schwell
wert, wird über das Relais 64 der Drehantrieb des Kopier
fingers 9 eingeschaltet. Er wird so angetrieben, daß er
das Hochlaufen am ansteigenden Profilabschnitt 18b oder
18c unterstützt. Die erforderliche Drehrichtung des Kopier
fingers 9 wird aus dem Ausgangssignal des Gebers 72 abge
leitet, mit dem die Vorschubrichtung des Supportes 10 er
faßt wird. Bewegt sich der Support 10 in Fig. 3 beispiels
weise nach links, dann wird der Kopierfinger 9 bei Über
schreiten eines entsprechenden Neigungswinkels der an
steigenden Profilabschnitte 18b oder 18c im Uhrzeigersinn
drehend angetrieben.
Sobald der Kopierfinger 9 auf einen in Vorschubrichtung des
Supportes 10 ansteigenden Profilabschnitt gelangt, nimmt
die auf den Kopierfinger bzw. auf den Kopierfingerträger 41
wirkende Kraft zu, die um so größer wird, je stärker dieser
Profilabschnitt geneigt zur Vorschubrichtung verläuft. An
der Zunahme der vom Kraftaufnehmer 56 gemessenen Kraft wird
der Beginn eines ansteigenden Profilabschnittes einwand
frei ermittelt. Um auch in solchen Profilabschnitten ein
wandfrei nachschleifen zu können, wird die Vorschubge
schwindigkeit des Supportes 10 verringert. Vorteilhaft
wird diese Vorschubgeschwindigkeit so verringert, daß
auch in schräg liegenden Profilabschnitten annähernd die
gleiche Schleifleistung erzielt wird wie auf in Vorschub
richtung liegenden Profilabschnitten.
Gelangt der Kopierfinger 9 auf in Vorschubrichtung des
Supportes 10 liegende Profilabschnitte, wird die auf den
Kopierfinger 9 wirkende Kraft kleiner. Das entsprechende
Ausgangssignal des Kraftaufnehmers 56 führt dazu, daß die
Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 wieder erhöht
und der Drehantrieb des Kopierfingers 9 abgeschaltet wird. Fällt
der Profilabschnitt in Vorschubrichtung des Supportes 10 ab,
dann wird der Drehantrieb des Kopierfingers 9 ebenfalls nicht
eingeschaltet. Ein sauberes Nachschleifen wäre dann nicht mehr
gewährleistet.
Das Ausgangssignal des Umkehrgliedes 78 wird als Soll-Signal
einem Regelkreis 79 zugeführt, in dem dieses Soll-Signal
mit einem Ist-Signal verglichen wird. Über diesen Regelkreis 79
kann der Vorschubmotor 15 in bekannter Weise geregelt werden.
Die Vorschubgeschwindigkeit des Supportes 10 kann wiederum
manuell eingestellt werden. Hierzu ist ein entsprechender
Schalter 80 vorgesehen, mit dem einfach die Automatik aus
geschaltet und auf Handbetrieb umgeschaltet werden kann.
Claims (33)
1. Nachschleifmaschine mit wenigstens einem Schleifscheiben
aggregat, mit einem in Richtung der Schleifscheibenachse
und quer dazu verschiebbaren Support, auf dem mindestens
ein Werkzeugträger vorgesehen ist, auf dem das nachzu
schleifende Werkzeug befestigbar ist, mit einer Kopier
einheit, die einen Kopierfinger und einen Schablonen
halter aufweist, an dem eine Schablone befestigbar ist,
und mit einem Antrieb für den Support, der mittels des
Antriebes in Richtung der Schleifscheibenachse verfahr
bar ist und auf den quer zur Schleifscheibenachse eine
Kraft wirkt, die den Support in Richtung auf das Schleif
scheibenaggregat belastet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit
des Supports (10) in Abhängigkeit des Steigungswinkels
eines Profilabschnittes (18a, 18b, 18c) des Werkzeug
messers (14) bzw. der Schablone (13) geregelt wird.
2. Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit
des Supports (10) in Abhängigkeit des Steigungswinkels
eines in Vorschubrichtung (X) ansteigenden Profil
abschnittes (18b, 18c) des Werkzeugmessers (14) bzw. der
Schablone (13) geregelt wird.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit
des Supports (10) in Abhängigkeit des Steigungswinkels
eines in Vorschubrichtung (X) abfallenden Profilab
schnittes (18a) des Werkzeugmessers (14) bzw. der
Schablone (13) geregelt wird.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Antriebs (15)
Schaltsignale, vorzugsweise Spannungswerte, von einem
Kraftaufnehmer (56) erhält, der die auf den Kopierfinger (9)
beim Abfahren des Profilabschnittes (18b, 18c) wirkende Kraft
mißt.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfinger (9) an einem
Kopierfingerträger (41) gelagert ist, der quer zur Achse
des Kopierfingers (9) auslenkbar ist.
6. Maschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfingerträger (41)
gelenkig mit einem Kopierfingerhalter (40) verbunden
ist.
7. Maschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfingerträger (41)
über einen schmalen Steg (42) gelenkig mit dem Kopier
fingerhalter (40) verbunden ist.
8. Maschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (42) einstückig
mit dem Kopierfingerträger (41) ausgebildet ist.
9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (42) zwischen
zwei Armen (44, 45) des Kopierfingerhalters (40) fest
geklemmt ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß im Kopierfingerträger (41)
wenigstens ein Kraftübertragungselement (55) gelagert
ist, das beim Auslenken des Kopierfingerträgers (41) eine
Kraft auf den Kraftaufnehmer (56) ausübt.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfinger (9)
drehbar antreibbar ist.
12. Maschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb für den Kopier
finger (9) in Abhängigkeit vom Steigungswinkel eines in
Vorschubrichtung (X) des Supports (10) ansteigenden
Profilabschnittes (18b, 18c) des Werkzeuges (14) bzw.
der Schablone (13) einschaltbar ist.
13. Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kopierfinger (9) in einer
Richtung derart drehbar antreibbar ist, daß er beim Vor
schub des Supports (10) am abzutastenden ansteigenden
Profilabschnitt (18b, 18c) sich aufwärts dreht.
14. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal zum Ein
schalten des Drehantriebes für den Kopierfinger (9)
vom Kraftaufnehmer (56) abgeleitet ist.
15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (3)
aus einer Mittelstellung zumindest nach einer Seite,
vorzugsweise nach beiden Seiten hin während des Nach
schleifvorganges automatisch schwenkbar ist.
16. Maschine nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (33)
für die Schleifscheibe (3) vom Vorschubantrieb (15)
des Supports (10) und von einem Weggeber (26), der
den Verschiebeweg des Supports (10) quer zu dessen
Vorschubrichtung (X) erfaßt, ein Schaltsignal zum
Schwenken der Schleifscheibe (3) in der jeweils er
forderlichen Richtung erhält.
17. Maschine nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (33)
ein Pneumatikantrieb ist.
18. Maschine nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (26) ein
Inkrementalgeber ist.
19. Maschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (26) auf einer
Welle (25) einer Umlenkrolle (23) sitzt, über die ein
am Support (10) befestigtes Zugteil (22) geführt ist,
über das die quer zur Vorschubrichtung (X) wirkende
Kraft auf den Support (10) ausgeübt wird.
20. Maschine nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Zug
teiles (22) ein Gewicht (24) befestigt ist.
21. Maschine nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal
des Weggebers (26) und des Kraftaufnehmers (56)
einem Regelkreis (79) zuführbar ist, der die Ge
geschwindigkeit des Vorschubmotors (15) für den Support
(10) regelt.
22. Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (33)
an einem Schwenkarm (36) angreift, der mit dem Schleif
scheibenaggregat (2) verbunden ist.
23. Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel (α)
der Schleifscheibe (3) durch wenigstens einen An
schlag (37) begrenzt ist.
24. Maschine nach Anspruch 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (36) am
Anschlag (37) zur Anlage kommt.
25. Maschine nach Anspruch 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Längs
mittelebene (38) der Schleifscheibe (3) mehrere ver
stellbare Anschläge (37) vorgesehen sind.
26. Maschine nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (37) in in
Richtung auf die Schwenkachse (28) der Schleifscheibe
(3) konvergierenden Reihen angeordnet sind.
27. Maschine nach Anspruch 25 oder 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (37) durch
steckbare Bolzen oder dgl. gebildet sind.
28. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch voll
ein- oder ausgefahrene Kolbenstangen (35, 35′) des
Pneumatikantriebs (33) gebildet ist.
29. Maschine nach einem der Ansprüche 15 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitungsverbindung
vom Weggeber (26) zum Schwenkantrieb (33) ein Schalter
(76) liegt, mit dem der Schwenkantrieb (33) auf Hand
betrieb umstellbar ist.
30. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit
des Supports (10) mittels eines Schalters (76, 80) auf
Handbetrieb umschaltbar ist.
31. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des
Supports (10) quer zur Vorschubrichtung (X) beim Ab
fahren eines abfallenden Profilabschnittes (18a) durch
den Weggeber (26) bestimmbar ist.
32. Maschine nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Weggeber (26) ein
Spannungs-Frequenz-Wandler (68) nachgeschaltet ist,
dessen Ausgangssignale zur Regelung der Vorschubge
schwindigkeit des Supports (10) bei abfallenden Profil
abschnitten (18a) herangezogen werden.
33. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Weggeber (26) ein
Drehrichtungserkenner (71) nachgeschaltet ist, mit
dem ein ansteigender und ein abfallender Profilab
schnitt des Messers (14) erkennbar ist.
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